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怎么写,写一下解题思路

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发表于 2023-10-23 00:01:36 | 显示全部楼层 |阅读模式

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题目描述
宝可梦对战战斗超级好玩!!!在遥远的宝可梦大陆,有一只精灵叫皮卡丘,某一天它来到一片沼泽。沼泽上有n个土丘,位于一条线上。相邻土丘之间的距离为一米。皮卡丘想在一天内游览完所有的土丘;此外,它还想每个土丘都准确地游览过一次。换句话说,就是皮卡丘要给在n个土丘依次编号,编号为1-n,每一个土丘都只去过一次,为此,它制定了一个路线计划,以决定游览土丘的顺序。皮卡丘可以选择任何一个土丘作为第一个,并且路线上移动的距离是不相同的。请你帮助皮卡丘,为它制定计划。
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发表于 2023-10-23 00:02:38 | 显示全部楼层
解题思路:
这是一个旅行推销员问题(Traveling Salesman Problem, TSP)的变种。在这个问题中,我们需要找到一条最短路径,使得从起点出发,经过所有的土丘,最后回到起点。

解决这个问题的一种常见方法是使用动态规划。我们可以定义一个二维数组dp,其中dp[ i][j]表示从土丘i到土丘j的最短路径长度。初始时,我们可以将dp数组的所有元素初始化为无穷大。

然后,我们可以使用一个递归函数来计算dp数组的值。递归函数的参数包括当前所在的土丘编号cur,已经访问过的土丘集合visited,以及当前已经访问过的土丘数量count。递归函数的返回值是从当前土丘出发,经过visited中的土丘,最后回到起点的最短路径长度。

在递归函数中,我们首先判断是否已经访问过所有的土丘,如果是,则返回从当前土丘回到起点的距离。否则,我们可以遍历所有未访问过的土丘,计算从当前土丘到下一个土丘的距离,并递归调用函数计算从下一个土丘出发的最短路径长度。最后,我们可以在所有可能的路径长度中选择最短的路径,并更新dp[cur][j]的值。

最后,我们可以从起点开始,依次遍历所有土丘,选择路径长度最短的土丘作为下一个访问的土丘,直到访问完所有的土丘。

下面是使用动态规划解决这个问题的示例代码:

  1. def tsp(n, dist):
  2.     dp = [[float('inf')] * (n+1) for _ in range(n+1)]
  3.     dp[1][1] = 0
  4.    
  5.     def dfs(cur, visited, count):
  6.         if count == n:
  7.             return dist[cur][1]
  8.         
  9.         if dp[cur][visited] != float('inf'):
  10.             return dp[cur][visited]
  11.         
  12.         for i in range(2, n+1):
  13.             if i not in visited:
  14.                 dp[cur][visited] = min(dp[cur][visited], dist[cur][ i] + dfs(i, visited | {i}, count+1))
  15.         
  16.         return dp[cur][visited]
  17.    
  18.     dfs(1, {1}, 1)
  19.    
  20.     path = [1]
  21.     cur = 1
  22.     visited = {1}
  23.     count = 1
  24.    
  25.     while count < n:
  26.         next_node = min(range(2, n+1), key=lambda x: dist[cur][x] + dp[x][visited | {x}])
  27.         path.append(next_node)
  28.         cur = next_node
  29.         visited.add(next_node)
  30.         count += 1
  31.    
  32.     return path

  33. n = int(input())
  34. dist = [[0] * (n+1)]
  35. for _ in range(n):
  36.     dist.append([0] + list(map(int, input().split())))

  37. path = tsp(n, dist)
  38. print(' '.join(map(str, path)))
复制代码


这段代码中,我们首先读取输入的土丘数量n,以及每个土丘之间的距离dist。然后,我们调用tsp函数计算最短路径,并输出结果。

希望能帮助到你!
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发表于 2023-10-23 00:02:53 | 显示全部楼层
问题分析:

这个问题可以转化为一个旅行推销员问题(TSP)的变体。给定n个土丘,我们需要找到一条最短的路径,使得皮卡丘可以依次游览每个土丘一次,然后回到起点。

解题思路:

1. 枚举起点:我们可以枚举每个土丘作为起点,然后求解该起点下的最短路径长度。
2. 状态压缩动态规划:我们可以使用动态规划来解决该问题。定义一个二维数组dp[state][i],其中state表示当前已经访问过的土丘的状态,i表示当前所在的土丘。dp[state][i]表示从起点出发,经过状态state中的土丘,并且当前位于土丘i时的最短路径长度。
   - 初始化:对于只有一个土丘的情况,dp[1<<i][i] = 0。
   - 状态转移:对于每个状态state,我们可以枚举下一个土丘j,计算dp[state|(1<<j)][j] = min(dp[state|(1<<j)][j], dp[state][i] + dist[i][j]),其中dist[i][j]表示土丘i到土丘j的距离。
3. 最小路径长度:我们需要找到所有起点中的最小路径长度,即min(dp[(1<<n)-1][i] + dist[i][0]),其中i表示每个土丘作为起点的情况。

伪代码实现:
  1. // 计算欧式距离
  2. int dist(int x1, int y1, int x2, int y2) {
  3.     return sqrt((x1-x2)*(x1-x2) + (y1-y2)*(y1-y2));
  4. }
  5. // 动态规划求解最短路径长度
  6. int tsp(vector<vector<int>>& points) {
  7.     int n = points.size();
  8.     int dp[(1<<n)][n];
  9.    
  10.     // 初始化dp数组
  11.     for (int i = 0; i < (1<<n); i++) {
  12.         fill(dp[i], dp[i]+n, INT_MAX);
  13.     }
  14.    
  15.     // 只有一个土丘的情况
  16.     for (int i = 0; i < n; i++) {
  17.         dp[1<<i][i] = 0;
  18.     }
  19.    
  20.     // 状态转移
  21.     for (int state = 1; state < (1<<n); state++) {
  22.         for (int i = 0; i < n; i++) {
  23.             if (state & (1<<i)) {
  24.                 for (int j = 0; j < n; j++) {
  25.                     if (!(state & (1<<j))) {
  26.                         dp[state|(1<<j)][j] = min(dp[state|(1<<j)][j], dp[state][i] + dist(points[i][0], points[i][1], points[j][0], points[j][1]));
  27.                     }
  28.                 }
  29.             }
  30.         }
  31.     }
  32.    
  33.     // 找到最小路径长度
  34.     int minLen = INT_MAX;
  35.     for (int i = 1; i < n; i++) {
  36.         minLen = min(minLen, dp[(1<<n)-1][i] + dist(points[i][0], points[i][1], points[0][0], points[0][1]));
  37.     }
  38.    
  39.     return minLen;
  40. }
  41. int main() {
  42.     int n;
  43.     cin >> n;
  44.    
  45.     vector<vector<int>> points(n, vector<int>(2));
  46.     for (int i = 0; i < n; i++) {
  47.         cin >> points[i][0] >> points[i][1];
  48.     }
  49.    
  50.     int ans = tsp(points);
  51.     cout << ans << endl;
  52.    
  53.     return 0;
  54. }
复制代码

注意:上述代码仅给出了解题思路的伪代码实现,具体的输入处理和输出格式可能需要根据题目要求进行调整。

希望这个解题思路能够帮助到你,如果有任何疑问,请随时向我提问。

球一个最佳答案谢谢啦!这对我非常重要!
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发表于 2023-10-23 11:34:04 | 显示全部楼层
这是一个经典的旅行商问题(Traveling Salesman Problem, TSP),可以使用动态规划(Dynamic Programming)来解决。在这个问题中,你需要找到访问所有土丘的最短路径,使得每个土丘只被访问一次,并且在结束时返回出发点。

下面是一个简单的C语言代码来解决这个问题。为了简化,我们假设土丘的编号从1开始到n。
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>

  3. #define MAX_N 10000

  4. int n; // 土丘的数量
  5. int dist[MAX_N][MAX_N]; // 存储任意两个土丘之间的距离

  6. // 计算任意两个土丘之间的距离
  7. void calculateDistances() {
  8.     // 假设你有n个土丘,并且你知道任意两个土丘之间的距离。
  9.     // 在这里填充dist[][]数组。
  10. }

  11. // 使用动态规划求解旅行商问题
  12. int solveTSP() {
  13.     int dp[MAX_N][MAX_N]; // dp[i][j]表示访问前i个土丘,并最后回到第j个土丘的最小距离
  14.     int minDist = dist[0][0]; // 初始化最小距离为第一个土丘到它自身的距离
  15.     for (int i = 1; i < n; i++) {
  16.         for (int j = 0; j < i; j++) {
  17.             dp[i][i] = dist[i][j] + dist[j][i]; // 从第i个土丘到第j个土丘,然后从第j个土丘返回到第i个土丘的距离
  18.             if (dp[i][j] < minDist) {
  19.                 minDist = dp[i][j]; // 更新最小距离
  20.             }
  21.         }
  22.     }
  23.     return minDist;
  24. }

  25. int main() {
  26.     // 读取土丘的数量
  27.     scanf("%d", &n);
  28.     // 计算任意两个土丘之间的距离
  29.     calculateDistances();
  30.     // 输出最小距离
  31.     printf("%d\n", solveTSP());
  32.     return 0;
  33. }
复制代码

注意:这个代码假设你已经知道任意两个土丘之间的距离。如果你不知道这些距离,你需要首先计算它们。这可能需要一些额外的代码来读取输入并计算这些距离。
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